零净距并行大跨度隧道修建新技术.docx
- 文档编号:22868247
- 上传时间:2023-04-28
- 格式:DOCX
- 页数:83
- 大小:595.60KB
零净距并行大跨度隧道修建新技术.docx
《零净距并行大跨度隧道修建新技术.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《零净距并行大跨度隧道修建新技术.docx(83页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
零净距并行大跨度隧道修建新技术
零净距并行大跨度隧道修建新技术
中铁十九局集团有限公司莫庆平
1、立项背景
上海国际航运中心洋山深水港区一期工程位于杭州湾口东北部、南汇芦潮港东南的崎岖列岛海区,该工程进港道路在小城子山与东海大桥连接,是东海大桥与一期港区相连接的主要通道,包括进港道路、小洋山隧道、港区主干道和地面道路。
小洋山所属的崎岖列岛为浙江天台山脉的向东北延伸入海部分,为一系列面积狭小的岛屿,呈鸡爪型地貌。
根据港区最初建设规划方案,将小洋山挖开以路堑形式通过,并将挖出的石碴作为港区陆域填料。
后经研究,考虑到小洋山原为风景区,为保护小洋山的原有面貌,不破坏小洋山岛的环境,维持小洋山岛的生态平衡,结合港区交通需求情况,经上海市建设单位和多方专家的评审,将原设计的路堑改为五座隧道并行的大跨隧道群。
该隧道工程方案的实施对维护整个小洋山岛的生态环境具有非常重要的意义,同时也是整个港区工程建设中,通过开发地下空间来保护自然环境的一个成功典范。
1.1工程概况
1.1.1地质概况
(1)工程地质
①地形地貌
大、小洋山所属的崎岖列岛为浙江天台山脉的向东北延伸入海部分,为一系列面积狭小的岛屿,呈鸡爪型地貌。
通过沿线地质调查未见天然滑坡不良地质现象。
②地层岩性
勘察区覆盖层厚度很薄,一般≮1.5m,基岩岩性为花岗岩,根据其风化程度,可划分为强风化层、中风化层、微风化层。
从钻探和物探成果来看,强风化层和中风化层厚度不大,一般不超过2.0m,微风化层厚度较大。
(2)水文地质
根据观测,勘察区地下稳定水位:
主道为+20.09m,辅道为+14.25m。
1.1.2隧道概况
小洋山隧道群由五座隧道组成:
两座高架主干道隧道、两座地面辅道隧道和一座管线隧道组成。
两座主干道隧道长270m,单洞为三车道加紧急停车带,两隧道边墙相贴净距为0,双洞跨度达35.72m。
辅道左右线隧道均长304m,跨度为16.42m,为小净距隧道,净距为6.51m~6.71m。
管线隧道长308米,隧道宽6.0米。
主干道左线隧道与辅道右线隧道净距为9.14m~9.34m;辅道左线隧道与管线隧道净距为10m。
主干道隧道与辅道隧道路面高差约8m,辅道隧道与管线隧道路面高差约50㎝。
其空间位置关系详见下图1。
图1小洋山隧道群空间位置关系图(单位:
cm)
已建成效果图
1.2立项依据及目的
1.2.1工程特点与难点
(1)工程特点
小洋山隧道在设计和施工上具有以下特点和技术创新点:
◆主干道隧道结构跨度大,达35.72m,内设六车道和贯通的紧急停车带,为目前国内最大跨度的双洞公路隧道。
◆特别值得指出的是,主干道隧道结构新颖。
右洞采用加强内侧边墙以及“内直外曲”的不对称衬砌结构,这就有效地保证了后续左洞开挖时右洞的稳定性。
◆同一般的双联拱隧道不同,本工程的主干道隧道是国内首次在硬岩中采用两座隧道分别独立施作的零净距双洞隧道,不设中导洞,不单独先施作中隔墙,简化了施工工序;将一个隧道先行修建,二衬完成后相当于在地层中加了一道巨型立柱然后再开挖另一隧道,保证了工程安全,确保了工程质量和工程工期。
◆施工工艺上,后续隧道(左洞)施工时,不但采用了控制爆破技术而且还预留防振剥离层用非爆破法开挖,确保了先行隧道的结构安全。
(2)主要技术难点
①主干道隧道结构选型困难
主干道隧道进出口均与桥相连,线间距小(左右隧道两相邻侧墙内轮廓间距仅有2.3m),隧道埋深浅,而且工程工期要求紧。
为解决这几大难题,结构必须进行创新。
②设计难度大
由于本隧道主干道隧道具有结构新颖、跨度大、间距小的特点,国内尚无实践经验可供借鉴。
有关群洞的围岩压力与支护参数需在施工过程中结合测试结果进一步验证核实,具有一定的研究价值。
③施工技术复杂
施工过程中应合理安排各隧道的施工次序和采用先进的施工方法,充分考虑和合理利用群洞开挖过程中围岩的力学变化,加强洞间岩柱体的保护,确保围岩稳定。
同时在施工过程中应严格进行控制爆破,在保证开挖轮廓圆顺的同时,应控制好后施工隧道爆破对先行施工隧道的影响,确保施工及结构的安全。
1.2.2国内现状
(1)设计技术方面
目前,公路由于选线的要求,尤其是高速公路,隧道一般采用双洞方案,既安全又经济。
同时,为了节约用地,尤其是在市区或郊区,会尽量缩小双洞间的距离,因此就出现了分离式隧道、小净距隧道和连拱隧道。
目前所采用的连拱隧道的型式不外乎两种:
即直中墙断面结构型式和曲中墙断面结构型式。
直中墙断面结构型式出现最早,国内早期建成的连拱隧道基本上采用了这种断面结构型式。
但由于施工过程中对围岩的多次扰动、支护衬砌与中隔墙的不同步施工,容易造成隧道拱脚和中隔墙的开裂。
此外,这种结构还存在防排水实施较为困难的问题,中隔墙处尤为突出。
该结构一般采用中洞法施工,工序复杂,中墙顶部密实度问题很难解决,施工进度慢,会在一定程度上影响工程质量和工期。
曲中墙断面结构型式的出现相对较晚,它的提出主要是针对直中墙断面结构型式在结构防水上的缺陷,虽然解决了防水问题,中洞法所带来的弊端仍然存在。
而且隧道的线间距也要求较直中墙大。
而本隧道群中的主干道隧道,线间距小,两头与桥连接;隧道埋深较浅,工期紧。
因此,无论是在隧道结构形式上,还是施工方法上都必须对以往的连拱隧道进行改革和创新。
(2)控制爆破方面
随着社会的发展和技术的进步,越来越多具有各式鲜明特点的地下工程需要建设,一方面将极大促进设计和施工技术的发展,突破原有的禁区,另一方面又对设计施工提出了更高的要求。
而对于某些特定情况(如浅埋、大跨、软弱围岩等)的隧道而言,爆破振动速度必须限制在很小的范围,施工时的爆破振动问题就会变得非常突出,如解决不好,不但会影响到施工的进度,而且危及到施工的安全,甚至关系工程的成败,而现有的爆破技术已难以满足这些特别要求,因此迫切需要发展一些新的隧道爆破技术和方法。
国内从50年代起,冶金、铁道、军工、水电等部门也先后对爆破振动规律进行了研究,而对于隧道微振动爆破的探索,只是结合一些具体的特殊隧道工程进行了有限的研究,提出了隧道微振动爆破技术方法。
近年来我国相继建设了一批小净距大跨度的隧道,在这些隧道施工中,爆破振动问题得到了进一步的关注,取得和积累了初步的经验,但是这些隧道只具有一些或某些特点,而对于像小洋山隧道兼有大跨度、埋深浅以及群洞效应于一身的复杂条件,尚无先例可寻,其情况要复杂得多,原有的一些成果不能照搬。
随着隧道施工技术的发展,在爆破器材、爆破工艺、爆破振动测试手段等方面都取得了长足的进步,这为研究复杂条件下隧道微振动爆破技术提供了条件,因此结合本隧道工程建设的难得机遇,进行大跨度、小净距、浅埋群洞隧道的微振动爆破技术研究是很有必要的,既是本隧道工程建设安全的需要,又是对原有微振动爆破技术的发展和提高,对类似地下工程的建设具有很好的借鉴作用,同时对于推动隧道及地下工程建设的技术进步具有重要的意义。
(3)设计施工缺少系统的、成熟的理论与经验
尽管国内已完成了多座小净距隧道和整体式中墙连拱隧道的设计与施工,但对其围岩压力与支护参数主要根据经验类比,并在施工中进行监测与调整。
对于浅埋大跨群洞隧道以及零净距双洞隧道这一新型结构形式,在国内更是第一次实践,许多关键技术问题有待于进行试验研究。
如群洞的围岩变形特点、围岩压力大小与分布、相邻隧道施工的相互影响、现有支护参数的可靠性以及施工方法的合理性等,均需在现场进行监测与研究。
(4)具有良好的经济效益和社会效益
对大跨浅埋群洞隧道的关键技术进行研究,可以保证小洋山隧道施工安全和长期运营安全,并为类似工程的实践提供参考依据。
零净距双洞隧道与整体式中墙连拱隧道相比,具有施工工序少、工期短、造价低等优点,并可彻底解决中隔墙的渗漏水问题,增加隧道的耐久性。
因此,对这一新型结构的研究与成功实践,一方面是保证本工程安全的需要,另一方面也可开阔设计思路,丰富和完善现有隧道工程技术,并有利于将这一新结构推广应用。
1.2.3研究内容
(1)群洞隧道设计理论的研究
①对群洞隧道的设计原则、围岩压力、计算方法以及施工工法等进行总结、分析,所得到的结论可以用于优化设计,丰富山岭隧道的设计理念。
②对零净距双洞隧道的设计原则、计算方法进行总结、分析,所得到的结论可以用于优化结构设计,同一般的连拱隧道进行比较,扩展双洞隧道的结构形式。
(2)群洞隧道施工技术的研究
对群洞隧道特别是零净距双洞隧道的爆破工艺、施工工法和施工工序进行研究,可以提高本隧道施工的安全性和经济性,进而提出零净距双洞隧道和群洞隧道的施工工艺要求,指导类似工程的施工实践。
(3)现场实测反馈分析与工程总结
通过现场监测,以验证设计理论与设计参数的可靠性,利用监测数据可以及时对施工进行调整。
通过总结,可以提高设计施工技术水平,为类似工程提供参考依据。
2.关键技术研究
2.1设计关键技术
2.1.1主干道隧道结构设计
2.1.1.1隧道概况
主干道隧道为高架路线上的隧道,为零净距隧道结构型式。
隧道起讫里程桩号均为K31+678~+948,隧道长270m,进出口标高分别为17.05m、16.57m。
主干道隧道设计车速为80km/h,设计车道为单向三车道,双向六车道,并设有全隧道贯通的紧急停车带,单向路面宽度为14.25米(3*3.75+2.5+0.5=14.25m)。
单洞隧道内两侧车道为普通车道,高5米,中间车道为超高车道,高5.5米。
其隧道限界详见下图2。
图2主干道隧道建筑限界图(单位:
cm)
2.1.1.2结构方案的选择
主干道隧道为高架路线上的隧道,由于受路线线形的控制,两隧道间距较小,左右隧道两相邻侧墙内轮廓间距仅为2.3m,而且进出口均与桥相邻。
(1)明洞结构
为了尽量少坡坏洞口原有地形地貌,隧道按“早进洞,晚出洞”的原则,结合本洞口地形,在隧道进出口分别设有26m、18m的明洞。
明洞采用明挖法施工,结构防水好做,防水效果能够得以保证,故明洞衬砌结构设计采用了传统的直中墙连拱结构型式(如图3)。
图3主干道隧道明洞衬砌断面结构型式
(2)暗洞
根据以往的经验,对于线间距很小的隧道,结构一般设计为连拱隧道,其型式不外乎两种:
即直中墙断面结构型式(如图4)和曲中墙断面结构型式(如图5)。
图4直中墙断面结构型式图5曲中墙断面结构型式
直中墙断面结构型式出现最早,国内早期建成的连拱隧道基本上采用了这种断面结构型式。
但由于施工过程中对围岩的多次扰动、支护衬砌与中隔墙的不同步施工,容易造成隧道拱脚和中隔墙的开裂。
此外,这种结构还存在防排水实施较为困难的问题,中隔墙处尤为突出。
该结构一般采用中洞法施工,工序复杂,中墙顶部密实度问题很难解决,施工进度慢,会在一定程度上影响工程质量和工期。
曲中墙断面结构型式的出现相对较晚,它的提出主要是针对直中墙断面结构型式在结构防水上的缺陷,虽然解决了防水问题,但是中洞法施工所带来的弊端仍然存在。
而且隧道的线间距也要求较直中墙大。
结合本工程的特点:
隧道间距小,两头与桥连接,无条件拉开线间距;隧道埋深较浅,工期紧,不适合采用中洞法施工;该隧道围岩完整性较好,埋深不大,隧道开挖后围岩所产生的拱推力和侧推力不显著。
综合以上因素,本结构设计进行了大胆的创新,采用了零净距双洞隧道结构型式,如下图6。
图6主干道隧道暗洞衬砌断面结构型式
该断面结构型式跟曲中墙断面结构型式一样,由两个独立的单洞组成,其防排水系统左右洞各自独立。
施工方法简单,采用单洞的开挖方式即可,从而减少了施工工序,缩短了全断面结构建成的时间,降低了对围岩的扰动,减少了导坑开挖所需的临时支护工程,特别是降低了Ⅲ类围岩地段的工程造价,同时保证了隧道的防水施工质量和排水效果。
2.1.1.3隧道支护结构的设计
作为按新奥法原理组织施工的隧道,其结构衬砌支护参数首先是根据围岩类别、工程地质水文地质条件、地形及埋置深度、结构跨度、相对位置以及施工方法等因素综合拟定,然后采用隧道结构计算程序进行结构内力分析与强度校核,以最终确定各支护参数。
(1)结构计算
①计算原则和方法
本次设计隧道初期支护系根据工程类比并辅以必要的理论分析来确定。
二次衬砌则按荷载—结构模式对其单独承受的部分围岩压力和水压力进行检算,衬砌结构用平面梁单元模拟,围岩弹性抗力用不受拉的弹簧单元模拟。
为充分模拟施工过程,反应受力情况,本次结构计算分三步进行,第一步做好右线隧道衬砌,承受开挖所引起的围岩压力及结构自重;第二步左线开挖及初期支护形成,承受部分围岩压力,右线隧道衬砌承受部分由于开挖左跨所引起的围岩压力及结构自重;第三步做好左线隧道衬砌,双跨共同承受整个开挖断面引起的围岩压力的增量及结构自重。
三步叠加得到结构最终内力结构,最后对计算过程进行包络,得到结构内力包络图。
②计算结果分析
III类围岩二次模筑衬砌结构左跨:
仰拱与边墙连接处内力最大。
右跨:
左侧拱部(改为腰)与中墙连接处内力最大。
IV类围岩二次模筑衬砌结构左跨:
拱部与中墙相连处内力最大。
右跨:
左侧拱部内力最大。
V类围岩二次模筑衬砌结构左跨:
拱部与中墙相连处内力最大。
右跨:
左侧拱部内力最大。
③隧道支护参数的拟订
通过上述计算和分析,初期支护采用喷锚支护,其中Ⅲ、IV类围岩段采用钢架支护加强,二次衬砌采用模筑钢筋混凝土。
隧道复合衬砌支护参数拟订如表1。
高架主干道隧道复合衬砌支护参数表表1
项目
围岩类别
位置
规格
初期支护
工字钢架(工20b)
Ⅲ
拱墙、仰拱
间距0.8m
格栅钢架(14×14cm)
Ⅳ
拱墙
间距1.0m
HBC22N组合式锚杆
Ⅲ
拱墙、仰拱
间距0.8×0.8m,L-4.5m
Ⅳ
拱墙
间距1.0×1.0m,L-4.0m
Ⅴ
拱部
间距1.2×1.2m,L-3.5m
C25钢纤维喷混凝土
Ⅲ
拱墙、仰拱
28cm
Ⅳ
拱部
23cm
C25聚丙烯纤维喷混凝土
Ⅴ
拱墙
18cm
二次衬砌
C30防水钢筋混凝土
Ⅲ
拱墙、仰拱
55cm
Ⅳ
拱墙
50cm
Ⅴ
拱墙
45cm
C30混凝土
Ⅳ~Ⅴ
底板
20cm
(2)结构设计
主干道隧道跨度大,最大跨度达35.72m,而且隧道埋深不大(6~25m)。
另外,隧道周边环境复杂,除了左右主干道隧道之间存在影响外,其左线隧道会在一定程度上受辅道右线隧道的影响。
首先,考虑到隧道与隧道之间的相互影响,对左右隧道的初期支护予以加强,喷砼适当加厚,必要时加设刚架。
另外,对于围岩较差地段,初期支护喷混凝土中掺入了钢纤维,以便及时有效地封闭围岩,同时采用钢架加强。
锚杆采用组合式锚杆作为系统锚杆,该锚杆无论是用于软岩时作全长粘结型锚杆,还是用于硬岩时作端头锚固型锚杆都能得到满意的效果,从而提高周围岩体的强度,达到改善整个结构受力条件的目的。
其次,根据隧道施工先后顺序不同,二衬结构受力上的差异,对左右隧道的二衬结构有针对性的进行设计。
作为先行隧道的右线隧道,其左边墙在施工过程中的不对称受力会对结构的稳定造成严重的威胁。
因此,对该边墙结构进行了加厚设计,而且拱部结构也是由厚到薄的渐变,这有利于结构承受不平衡的侧推力;另外,在其墙脚还设有锁脚钢筋束,以加强结构与围岩间的连接,给先行隧道提供可靠的支持力,从而保证整个结构的平衡。
Ⅳ类围岩衬砌支护支护结构如下图7:
图7主干道隧道Ⅳ类围岩衬砌支护断面图
最后,设计对隧道的施工也提出了严格要求。
要求后行隧道必须在先行隧道结构达到一定强度后进行开挖,并且要求最后完成靠近中墙部分的土体开挖。
并严格控制下半部分围岩的开挖长度,确保结构的安全。
要求下部围岩开挖后,及时施作二次衬砌,以最大限度提高抗力和缩短结构不对称受力的时间。
同时为减少施工对围岩的扰动和保证施工安全,施工中须采取以下措施:
◇爆破施工中须严格控制用药量,采用微振爆破或预裂爆破,尽量减小爆破对围岩和先行隧道的影响。
◇应采取措施确保主干道左右线隧道的钢架按设计要求连接。
◇施工中须加强监控量测,坚持以量测信息指导修正设计及施工。
2.1.2辅道隧道结构设计
2.1.2.1隧道概况
辅道隧道为地面道路上的隧道,该隧道最大跨度为16.42m,为小净距大跨隧道。
左右线隧道起讫里程桩号均为K31+658~+962,左右线隧道均长304m。
进出口标高分别为8.16m、8.26m。
辅道隧道设计车速为60km/h,设计车道为单向三车道,双向六车道;单洞路面宽度为12米(2*3.75+3.5+2*0.5=12m)。
车道高度设置同主干道隧道。
隧道限界详见下图8。
图8辅道隧道建筑限界图(单位:
cm)
2.1.2.2隧道支护结构设计
辅道隧道由于距离较小,所以采用了小净距隧道结构型式。
(1)结构受力分析
一般来说,小净距隧道施工中先行隧道围岩会由于后行隧道的施工再次出现松弛,从而增大作用在其衬砌结构上的围岩荷载;反之,后行隧道也会由于先行隧道对围岩的扰动产生较大的变形。
为此,设计时采用有限元计算软件ANSYS对施工阶段的各隧道周边的围岩以及隧道结构进行了弹塑性平面有限元分析。
根据隧道结构特点,计算按平面应变问题考虑,计算模拟实际施工过程,并着重考察隧道围岩应力应变场变化、位移场变化以及后行隧道对先行隧道的影响分析等(计算模型见右上图)。
(1)通过对两隧道应力应变场结果分析表明,后行隧道的开挖造成先行隧道周边围岩的应力增大。
(2)通过对两隧道位移场结果分析表明,后行隧道的开挖对先行隧道的拱顶下沉量有一定的影响;后行隧道的开挖最终造成先行隧道的最大弯矩增大。
(2)结构计算
①计算原则和方法
初期支护同样是根据工程类比并辅以必要的理论分析来确定。
二次衬砌按荷载—结构模式对其单独承受的部分围岩压力和水压力进行检算,衬砌结构用平面梁单元模拟,围岩弹性抗力用不受拉的弹簧单元模拟,得到结构内力包络图。
②计算结果分析
根据计算结果,辅道隧道各类围岩二次模筑衬砌拱顶及拱腰内力较大。
③隧道支护参数的拟订
通过上述计算和受力分析,拟出隧道复合衬砌支护参数如下表2。
辅道隧道复合衬砌支护表2
项目
围岩类别
位置
规格
初期支护
格栅钢架(14×14cm)
Ⅲ
拱墙、仰拱
间距0.8m
格栅钢架(10×10cm)
Ⅳ
拱墙
间距1.0m
HBC22N组合式锚杆
Ⅲ
拱墙、仰拱
间距0.8×0.8m,L-4.0(4.5)m
Ⅳ
拱墙
间距1.0×1.0m,L-3.5(4.0)m
Ⅴ
拱墙
间距1.2×1.2m,L-3.0m
C25钢纤维喷混凝土
Ⅲ
拱墙、仰拱
23cm
Ⅳ
拱部
18cm
C25聚丙烯纤维喷混凝土
Ⅴ
拱墙
18cm
二次衬砌
C30防水钢筋混凝土
Ⅲ
拱墙、仰拱
55cm(右线)50cm(左线)
Ⅳ
拱墙
50cm(右线)45cm(左线)
Ⅴ
拱墙
45cm(右线)40cm(左线)
C30混凝土
Ⅳ~Ⅴ
底板
20cm厚
(3)结构设计
辅道隧道为小净距大跨隧道,隧道周边所处环境复杂。
通过上述有限元分析的结果,我们可以看到:
隧道施工的先后顺序直接影响结构的受力条件。
后行隧道的施工将导致先行隧道所受弯矩增大,从而对先行隧道的二次衬砌产生不利;对于后行隧道,由于先行隧道的施工导致后行隧道周边围岩稳定性恶化,因此会对后行隧道的初期支护要求更高。
结合本工程的特点及工期要求,为了尽量减少隧道与隧道之间的相互不利影响,设计采用了以下施工次序,如下图9。
图9隧道施工顺序图
从上图中可以看到,辅道右线隧道相对辅道左线隧道而言为后行隧道,相对主干道隧道而言为先行隧道.因此,其结构设计时,应区别于一般独立隧道来设计,既要对其初期支护加强,也要对其二次衬砌结构进行加强。
此外,由于隧道两侧侧墙受附近隧道施工的影响较大,侧墙采用了加长的组合式注浆锚杆,以加固中间岩柱。
对于后行隧道的辅道左线隧道,则需对其初期支护进行加强。
由于内侧受右线隧道施工的扰动,内侧墙亦采用了加长的系统锚杆来加固中间岩柱。
辅道左右线隧道Ⅳ类围岩衬砌支护的支护结构如下图10。
图10辅道左右线隧道Ⅳ类围岩衬砌支护断面图
2.1.3管线隧道结构设计
2.1.3.1隧道概况
管线隧道是港区供电及供水的主要通道,最初的方案是设在辅道隧道下,后来考虑到与两头衔接不方便,再加上廊道放在辅道隧道下,其施工相互干扰,影响工期。
因此最终确定将管线隧道单独施工,这样与市政管线连接顺畅,方便检修和维护。
隧道进出口标高均为7.8m。
隧道起讫里程桩号为K31+640~+954,隧道全长308米。
隧道宽6.0米,其内轮廓见如下图11。
图11管线隧道内轮廓图(单位:
cm)
2.1.3.2结构设计
结构也采用了复合式衬砌,该隧道围岩简单,仅有Ⅳ、Ⅴ类围岩,初期支护的厚度分别为10cm、5cm,二次衬砌的结构厚度分别为40cm、35cm,均只在拱部设锚杆,锚杆采用中空注浆锚杆,长度分别为3.5m、3m。
Ⅳ类围岩支护结构如下图12。
2.2施工关键技术研究
2.2.1群洞总体开挖方案研究
由于管线隧道为附属工程,所以,这里只对由主干道隧道与地面辅道隧道组成的主体工程进行论述。
2.2.1.1.影响开挖方案的几个因素
●平面上:
洋山隧道主体为两个辅道与一个连拱隧道的隧道群组合型式。
隧道间距均小于1倍洞径(主干与辅道隧道间间距9.2米),两个辅道间距0.4倍洞径(6.6米)。
●立面上:
辅道隧道进口路面与主干道隧洞进口路面高差约8米。
主干道隧道建在辅道隧道的右上部。
●从隧道布置的平、立面型式上可以看出隧道之间的受力存在连动效应,一个隧道的施工将影响到另外隧道的稳定。
●隧道的结构型式:
双连拱隧道为分离式中墙结构,第二个隧洞开挖后围岩的受力将转移到第一个隧道的二衬结构上。
●隧道跨度:
洋山隧道群的四个隧道均为大跨度隧道(辅道隧道净宽16.4米,主干道隧道净宽35.72米),每个隧道都必须分几部分开挖。
●节点工期与总工工期:
合同规定,必须在2004年4月初提供一条临时通车道。
2004年底隧道主体完工,2005年5月隧道竣工,总工期不到1年半。
工期非常紧张。
●现场条件:
主干隧道进出口均与高架桥相连,洞口距桥台不足20米。
隧道出口方向(东端)施工场地狭小,进口方向(西端)隧道现场施工条件相对较好为隧道的主攻方向,出口为辅助施工方向。
2.2.1.2隧道施工总体方案的确定
综合以上因素,小洋山隧道在施工次序上确定“先上后下,先右后左,分部开挖,弱化联动,前后错开,确保工期”的施工原则;在施工工序上确定“控制爆破,及时支护,衬砌紧跟,量测监控”的作业原则。
“先上后下,先右后左”在施工工序上先开挖隧道上部,后施工下部;在施工次序上优先施工右侧辅道与双连拱隧洞的右洞,在主干隧道右线已施作完二次衬砌并达到设计强度后,方可对左线主干隧道全部开挖;右侧辅道二衬达到强度后,再进行左侧辅道的扩拱作业。
“分部开挖,弱化联动”每个单洞开挖时主要采用左右侧分部开挖的方法,减小开挖洞径,相对增加洞室内之间的间距,弱化洞室之间的力学联动效应,提高隧洞施工时围岩的整体稳定性。
“前后错开,确保工期”相邻两洞的开挖应前后错开,并适时安排隧道的支护与衬砌施工,施工过程中做到支护快、工序转换快。
“控制爆破”所有隧道开挖爆破作业必须严格采用控制爆破技术,减少爆破作业对围岩及已完二衬混凝土的扰动。
隧道周边采用光面爆破技术,施工过程中从施钻角度、长度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 零净距 并行 跨度 隧道 修建 新技术
